2) Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
4.3.1.5Khối công suất
Các linh kiện dùng trong khối công suất
Triac
Triac được cấu tạo gần giống như 2 SCR nối song song ngược chiều có 2 cực G được nối tiếp với nhau để đưa ra ngoài một cực kích duy nhất. Đặc tính của trac có khả năng dẫn điện với cả hai chiều (+,-) nếu có xung kích vào thời điểm đó, tải sẽ được cấp nguồn AC.
Hình 4.6 : Triac
Tuy nhiên để có thể sử dụng triac cần phải kích tín hiệu xoay chiều vào cực G của triac, điều này sẽ gây khó khăn cho việc điều khiển, bởi trong đồ án việc điều khiển thiết bị bằng cách kích các tín hiệu dạng mức và tín hiệu là DC nên không thể kích triac hoạt động như mong muốn. Do đó, nhóm thực hiện sử dụng thêm một linh kiện có chức năng giống triac nhưng được kích bằng tín hiệu DC mà vẫn đáp ứng được yêu c ầu hoạt động của thiết bị xoay chiều. Đó là Moc 3020.
Moc 3020
Moc 3020 là linh kiện có tính chất và nguyên lý hoạt động giống với các triac thông thường. Tuy nhiên, Moc 3020 có cực G được kích bằng tín hiệu một chiều. Khi ta kích 1 chiều đủ lớn sẽ làm cho led hồng ngoại bên trong dẫn phát đến triac bên trong làm cho triac dẫn, cho phép dòng xoay chiều đi qua nó.
Moc 3020 có một số đặt tính như sau :
- Áp đặt trên 2 đầu led lớn nhất 1.5v, thường là 1.15v - Dòng kích cho led 10mA
- Có thể giao tiếp với vi điều khiển để tương thích điện áp 115V/240V.
Tuy nhiên, công suất của Moc 3020 quá nhỏ không đ ủ để làm nhiệm vụ đóng mở thiết bị có công suất tương đối lớn như các thiết bị điện gia dụng. Do đó trong đồ án, nhóm thực hiện dùng Moc 3020 để làm nhiệm vụ kích cho một triac khác có công suất lớn đủ đáp ứng được yêu cầu của đề tài.
Hình 4.7 : Sơ đồ capture khối công suất
Nguyên lý hoạt động Bao gồm 2 phần chính :
Phần mạch Logic
Với ý tưởng thiết kế, nếu đi xa có thể sử dụng SMS để điều khiển thiết bị điện trong nhà, nếu ở nhà ta có thể dùng công tắt để điều khiển bật tắt thiết bị đèn bằng tay. Do đó, nhóm sử dụng IC 74LS136 với 2 cổng EXOR hai ngõ vào.
Cổng EXOR thứ nhất : Một ngõ lấy tín hiệu từ vi điều khiển , một ngõ lấy tín hiệu từ công tắt điều khiển bằng tay, ngõ ra cho qua IC 74LS32 cổng OR 2 ngõ vào được nối chung nhằm giữ mức logic từ ngõ ra của IC 74LS136 để truyền qua chân con MOC3020 kích con BT137. Phần kích
Do sử dụng cổng EXOR nên chỉ hoặc vi điều khiển xuất mức 1 hoặc công tắt mở thì đèn mới sáng. Vì khi đó, điện áp qua con MOC 3020 kích con BT137 dẫn, nguồn 220V đi qua cung cấp cho đèn, đèn sáng. Ngược lại, nếu công tắt đóng hoặc vi điều khiển xuất mức 0, con MOC3020 không dẫn, không kích con BT137, nguồn 220V không đi qua thiết bị nên thiết bị tắt.
IC cách ly quang MOC3020 là IC nhận dòng một chiều đi qua, led sáng, dẫn dòng xoay chiều đi qua để làm chân kích cho con BT137 dẫn. BT137 được bảo vệ bởi mạch Snubber bao gồm 1 điện trở có giá trị chính xác 39Ω (sử dụng điện trở 5 vòng màu) và 1 tụ gốm 0.1uF. Điện trở 100Ω nhằm giảm áp từ mức 1 của 74LS32 qua led của MOC3020.